人形机器人整改辐射传导超标问题整治

一、人形机器人EMC测试核心项目1. 电磁干扰（EMI）测试

传导发射（CE）
检测电源线/信号线传导噪声，限值依据CISPR 11（工业设备）或CISPR 32（多媒体设备）。

辐射发射（RE）
30MHz-1GHz频段场强测量，需在半电波暗室进行，Class B限值（家用场景）或Class A（工业场景）。

谐波电流与电压闪烁
依据IEC 6，评估电网干扰。

2. 电磁抗扰度（EMS）测试

静电放电（ESD）
接触放电±6kV/空气放电±8kV（GB/T 17626.2），重点测试接口与外壳。

射频电磁场辐射抗扰度（RS）
80MHz-1GHz频段，10V/m场强（GB/T 17626.3）。

电快速瞬变脉冲群（EFT）
电源端口±2kV，信号端口±1kV（IEC ）。

浪涌冲击（Surge）
电源线±2kV，数据线±1kV（IEC ）。

电压暂降与中断
模拟电网波动（IEC ）。

3. 动态场景专项测试

运动状态辐射发射
机械臂运动时最大辐射值检测（CISPR/1412/INF指南）。

人体暴露评估
接触人体的机器人需满足EN 62311人体电磁暴露限值。

二、核心检测标准体系标准类型适用标准重点要求

国际通用标准	CISPR 11:2024（ISM设备）	工业环境辐射发射限值
	IEC （工业抗扰度）	EMS测试等级
中国国家标准	GB/T	服务机器人传导/辐射发射限值
	GB/T 17626系列	抗扰度测试方法（静电/射频等）
人体安全标准	EN 62311	人体电磁暴露限值
	IEC （医疗级机器人）	接触人体的抗扰度增强要求

注：

出口欧盟需符合CE-EMC指令（EN 55032+EN 61000-6系列）；

美国市场需满足FCC Part 15B。

三、EMC整改关键问题与解决方案常见失效场景及对策问题类型根本原因整改措施

辐射发射超标	电机/开关电源噪声、线缆共模电流	- 电机加磁环，电源线加共模滤波器 - 优化PCB布局：缩短高速走线，敏感电路远离干扰源
ESD重启/死机	复位键/I/O端口耦合静电	- 接口并联高分子ESD器件（如TF卡座、DC端口） - 增加屏蔽层接地
EFT通信中断	电源共模噪声侵入	- 电源输入端加共模电感+对地Y电容 - 信号线加铁氧体磁珠
动态运动干扰	关节电机电刷火花/线束抖动	- 电机并联RC吸收电路 - 线束屏蔽层双端接地

设计阶段预防措施

仿真驱动设计

使用CST Studio Suite/ANSYS HFSS建模，预测辐射热点。

运动姿态耦合分析：评估机械臂伸展对天线方向图的影响。

架构优化

电源与数字电路分区布局，避免跨分割走线。

传感器线缆采用双绞线+屏蔽层，长度≤30cm。

四、典型整改案例

早教机器人ESD故障
问题：USB接口静电放电导致重启。
方案：麦克风/USB/复位键并联高分子ESD管（型号ASIM-05L），接触放电±8kV通过。

泳池清洁机器人辐射超标
问题：辐射噪声超标17dB（200MHz频点）。
方案：

排水电机驱动板增加RC滤波（10Ω+100pF）；

电池电源线绕磁环3圈，噪声降低15dB。

人形家庭机器人CR认证失败
问题：动态行走时辐射超Class B限值。
方案：

关节电机加金属屏蔽罩；

主控制器使用π型滤波器，测试通过GB/T 。

五、测试场地与工具要求设施类型适用测试标准依据

半电波暗室	辐射发射/抗扰度	CISPR 16-2-3
屏蔽室	传导发射/静电测试	IEC
动态牵引装置	运动状态EMC测试	专利CNXXXXXX（2024）

工具推荐：

近场探头组（Langer RF-R 0.3-3GHz）定位辐射源；

频谱分析仪（Keysight N9020B）定量噪声。

六、行业发展趋势（2025年更新）

标准演进：

CISPR 11:2024新增机器人动态测试条款；

IEC :2025强化医疗机器人EMS要求。

技术创新：

AI驱动的EMC仿真（信测标准已应用）；

可穿戴机器人需满足IEEE C95.3人体耦合模型。

结论：人形机器人EMC需贯穿“设计-仿真-测试-整改”全流程，重点防控运动状态噪声及人体安全风险。建议优先采用GB/T （中国）与CISPR 11:2024（国际）双轨标准，并在研发阶段引入电磁仿真降低整改成本。